เมื่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น โทรศัพท์มือถือ สมาร์ทวอทช์ และเทคโนโลยีสวมใส่อื่นๆ ได้รับการอัพเกรดเป็นรุ่นใหม่กว่า ขยะจำนวนมากจะถูกสร้างขึ้นในแต่ละปี
หากเวอร์ชันเก่าสามารถอัปเดตด้วยเซ็นเซอร์และโปรเซสเซอร์ใหม่ที่เสียบเข้ากับชิปภายในของอุปกรณ์ ซึ่งจะช่วยลดการสูญเสียทั้งในด้านเงินและวัสดุ นั่นจะเป็นการปฏิวัติ พิจารณาอนาคตที่ยั่งยืนมากขึ้น โดยที่สมาร์ทโฟน สมาร์ทวอทช์ และเทคโนโลยีที่สวมใส่ได้อื่นๆ ไม่ได้ถูกแทนที่ด้วยรุ่นที่ใหม่กว่าหรือวางบนชั้นวางอย่างต่อเนื่อง
แต่สามารถอัปเดตด้วยเซ็นเซอร์และโปรเซสเซอร์ใหม่ล่าสุดที่เสียบเข้ากับชิปภายในของอุปกรณ์ เช่น อิฐ LEGO ที่เพิ่มลงในโครงสร้างที่มีอยู่ ชิปที่สามารถตั้งโปรแกรมใหม่ได้ดังกล่าวอาจทำให้อุปกรณ์เป็นปัจจุบันในขณะที่ลดขยะดิจิทัลของเรา
ด้วยการออกแบบที่เหมือนเลโก้สำหรับวางซ้อนกันได้ ปรับแต่งได้ ปัญญาประดิษฐ์ ชิป วิศวกรของ MIT ได้ก้าวไปสู่วิสัยทัศน์แบบโมดูลาร์นั้นแล้ว
โพสต์นี้จะกล่าวถึงชิปนี้ การกำหนดค่า และผลกระทบในอนาคตอย่างละเอียด
ดังนั้นชิปปัญญาประดิษฐ์ที่เหมือนเลโก้คืออะไร?
การพัฒนาที่สำคัญต่อไปที่จะเปลี่ยนแปลงโลกคือปัญญาประดิษฐ์ เพื่อผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบโมดูลาร์และยั่งยืน วิศวกรของ MIT ได้สร้างชิป AI ที่คล้ายกับเลโก้
เพื่อให้กระบวนการเพิ่มเซ็นเซอร์เพิ่มเติมหรืออัปเกรดโปรเซสเซอร์เก่าง่ายขึ้น ชิปดังกล่าวเป็นชิปที่กำหนดค่าใหม่ได้ซึ่งมีเลเยอร์จำนวนมากที่สามารถวางทับซ้อนกันหรือสลับกันได้
จากการผสมผสานของเลเยอร์ต่างๆ ชิป AI ที่ "กำหนดค่าใหม่ได้" สามารถขยายได้ไม่จำกัด ดังนั้นชิปเหล่านี้สามารถลดขยะอิเล็กทรอนิกส์ได้ในขณะที่ยังคงรักษาอุปกรณ์ของเราให้เป็นปัจจุบัน
ตอนนี้ มาสำรวจการออกแบบของชิปตัวนี้กัน
การออกแบบชิป
สถาปัตยกรรมชิป AI นั้นมีความพิเศษอย่างแท้จริง เนื่องจากเป็นการผสมผสานระหว่างชั้นของการประมวลผลและส่วนประกอบเซ็นเซอร์กับ LED (ไดโอดเปล่งแสง) ซึ่งช่วยให้เลเยอร์ชิปสามารถโต้ตอบด้วยสายตาได้
สถาปัตยกรรมประกอบด้วยไดโอดเปล่งแสง (LED) ที่ช่วยให้สามารถสื่อสารด้วยแสงข้ามเลเยอร์ของชิปได้ เช่นเดียวกับการสลับชั้นของเซ็นเซอร์และส่วนประกอบในการประมวลผล สัญญาณจะถูกส่งต่อในระดับต่างๆ โดยใช้สายปกติในสถาปัตยกรรมชิปโมดูลาร์อื่นๆ
การเชื่อมต่อที่กว้างขวางดังกล่าวทำให้ระบบการซ้อนดังกล่าวไม่สามารถกำหนดค่าได้ เนื่องจากเป็นการยากที่จะตัดและต่อสายไฟใหม่ แทนที่จะใช้สายไฟจริง แนวคิดของ MIT จะส่งข้อมูลผ่านชิปโดยใช้แสง
ด้วยเหตุนี้ ชิปจึงสามารถจัดเรียงใหม่ได้ โดยมีเลเยอร์ที่สามารถเพิ่มหรือลบออกได้ เช่น เพื่อรวมเซ็นเซอร์ใหม่หรือซีพียูสมัยใหม่ แนวคิดใหม่ที่แปลกใหม่ของวิศวกรจับคู่เซ็นเซอร์ภาพกับอาร์เรย์ไซแนปส์เทียม และแต่ละตัวได้รับการสอนให้รู้จักตัวอักษรบางตัว ในกรณีนี้คือ M, I และ T
ทีมงานสร้างระบบออปติคัลแทนที่จะใช้วิธีดั้งเดิมในการส่งข้อมูลเซ็นเซอร์ไปยังกระบวนการผ่านสายเคเบิลจริง ในแนวทางนี้ เซ็นเซอร์แต่ละตัวและไซแนปส์เทียมจะรวมกันเป็นอาร์เรย์ที่ช่วยให้สามารถสื่อสารระหว่างตัวอักษรได้โดยไม่ต้องมีการเชื่อมต่อทางกายภาพ
สัญญาณระหว่างเลเยอร์จะถูกส่งผ่านสายมาตรฐานในการจัดเรียงชิปโมดูลาร์ปกติ ชิปทั่วไปเหล่านี้ไม่สามารถกำหนดค่าใหม่ได้ เนื่องจากการจัดวางสายไฟที่ซับซ้อนดังกล่าวไม่สามารถถอดออกและเดินสายไฟใหม่ได้
นักวิจัยต่างรอคอยอย่างใจจดใจจ่อรอการนำการออกแบบที่ล้ำสมัยมาใช้เพื่อพัฒนาอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ เช่น เซ็นเซอร์แบบพอเพียงและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ซึ่งไม่สามารถทำงานร่วมกับทรัพยากรส่วนกลางหรือแบบกระจาย เช่น คอมพิวเตอร์บนคลาวด์หรือซูเปอร์คอมพิวเตอร์
การกำหนดค่าชิป
นักวิจัยสร้างชิปตัวเดียวและแกนประมวลผลของมันมีขนาดประมาณเศษกระดาษที่ 4 ตารางมิลลิเมตร
ชิปมี "บล็อก" สำหรับการจดจำภาพสามตัววางทับกัน โดยแต่ละตัวมีเซ็นเซอร์ภาพ เลเยอร์การสื่อสารด้วยแสง และอาร์เรย์ซินแนปส์เทียมสำหรับระบุหนึ่งในสามตัวอักษร M, I หรือ T จากนั้นพวกเขาก็ ฉายภาพพิกเซลที่สร้างขึ้นแบบสุ่มบนอุปกรณ์และวัดกระแสไฟฟ้าที่แต่ละ เครือข่ายประสาท อาร์เรย์ที่สร้างขึ้นในการตอบสนอง
เมื่อกระแสเพิ่มขึ้น โอกาสที่ภาพจะเป็นตัวอักษรที่อาร์เรย์เฉพาะได้รับการฝึกฝนให้ตรวจจับเพิ่มขึ้น
นักวิจัยค้นพบว่าในขณะที่ชิปสามารถแยกแยะระหว่างภาพที่ไม่ชัดเจน เช่น ระหว่างตัวอักษร I และ T แต่ก็ไม่สามารถจำแนกภาพที่ชัดเจนของตัวอักษรแต่ละตัวได้ เมื่อเลเยอร์การประมวลผลของชิปถูกแทนที่ด้วยโปรเซสเซอร์ "denoising" ที่เหนือกว่าในทันที นักวิจัยพบว่าอุปกรณ์ดังกล่าวจำภาพได้อย่างถูกต้อง
อย่างไรก็ตาม พวกเขาแทนที่เลเยอร์การประมวลผลของชิปอย่างรวดเร็วด้วยโปรเซสเซอร์ denoising ที่มีทักษะ จากนั้นจึงสร้างคลิปที่ตรวจจับภาพได้อย่างถูกต้อง
เนื่องจากพวกเขาเชื่อว่ามีแอพพลิเคชั่นมากมายสำหรับอุปกรณ์เหล่านี้ นักวิจัยยังวางแผนที่จะเพิ่มพลังการประมวลผลของชิปและความจุของเซ็นเซอร์
นักวิจัยเชื่อว่าแอปพลิเคชั่นนี้ไร้ขีดจำกัด และพวกเขาตั้งใจที่จะขยายขีดความสามารถในการตรวจจับและประมวลผลของชิป
อนาคตของมัน
ในแง่ของงานในอนาคต นักวิจัยรู้สึกตื่นเต้นเป็นพิเศษเกี่ยวกับการนำสถาปัตยกรรมนี้ไปใช้ที่มีศักยภาพเพื่อ การคำนวณที่ทันสมัย อุปกรณ์ต่างๆ เช่น ซูเปอร์คอมพิวเตอร์หรือการประมวลผลบนคลาวด์ ซึ่งจะเปิดโลกใหม่ของความเป็นไปได้อย่างสมบูรณ์
เมื่ออินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆ เติบโตขึ้น ความต้องการอุปกรณ์เอดจ์คอมพิวติ้งแบบมัลติฟังก์ชั่นก็จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ทีมงานเชื่อว่าเพราะมันให้มาก การคำนวณที่ทันสมัย ความยืดหยุ่น การออกแบบที่แนะนำสามารถช่วยได้
Iเพื่อตรวจจับภาพที่ซับซ้อนมากขึ้นหรือนำไปใช้ในผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้และการตรวจสอบด้านสุขภาพ นักวิจัยยังวางแผนที่จะปรับปรุงความสามารถในการรับรู้และประมวลผลของชิป
นักวิจัยพบว่าเป็นเรื่องที่น่าสนใจหากผู้ใช้สามารถรวมชิปเข้าด้วยกันโดยใช้เซ็นเซอร์และชั้นการประมวลผลที่แตกต่างกันซึ่งอาจขายแยกต่างหาก
ผู้ใช้สามารถเลือกได้หลากหลายขึ้นอยู่กับความต้องการในการระบุรูปภาพหรือวิดีโอ เครือข่ายประสาทเทียม.
สรุป
ทีมงานแยกการประมวลผลแบบเอดจ์ออกมาเป็นหนึ่งในการใช้งานที่เป็นไปได้หลายอย่าง Jeehwan Kim รองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องกลที่ MIT คาดการณ์ว่าความต้องการอุปกรณ์เอดจ์คอมพิวติ้งแบบมัลติฟังก์ชั่นจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเราเข้าสู่ยุคอินเทอร์เน็ตของสิ่งต่าง ๆ ตามเครือข่ายเซ็นเซอร์
ในอนาคต "การออกแบบฮาร์ดแวร์ที่เราแนะนำจะช่วยให้สามารถปรับเปลี่ยน Edge Computing ได้อย่างมาก"
โดยสรุป ชิปตัวนี้เปลี่ยนอนาคตและยินดีต้อนรับแอปพลิเคชัน AI ที่กว้างขึ้น
เขียนความเห็น